特許 6871766 画像形成装置及び画像形成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6871766

(24)【登録日】2021年4月20日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】画像形成装置及び画像形成方法

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20210426BHJP

   G03G 21/14 20060101ALI20210426BHJP

   G03G 9/087 20060101ALI20210426BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/20 555

   G03G21/14

   G03G9/087 331

   G03G15/00 303

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-46511(P2017-46511)

(22)【出願日】2017年3月10日

(65)【公開番号】特開2018-151476(P2018-151476A)

(43)【公開日】2018年9月27日

【審査請求日】2020年2月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】000003562

【氏名又は名称】東芝テック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】阿嶋 久延

【審査官】 三橋 健二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−０４７４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１５２５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０６４０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０２３５４２２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

Ｇ０３Ｇ ９／０８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１６０℃下で２４時間の放置前後において粘度 １．０（１０５Ｐａ．ｓ）になる場合の加熱温度の差が３０〜６０℃の範囲であるトナーを用いて画像形成するプリンタ部と、
前記トナーを加熱して定着させる定着器と、
前記定着器の表面温度を測定する温度センサと、
前記定着器の前記表面温度を制御するとともに、前記定着器の待機温度を、前記プリンタ部が形成したトナーの定着温度よりも１０℃〜６０℃低い温度に制御する温度制御部と、
前記定着器のウォーミングアップ時の前記温度センサにトナーが付着していない状態での標準検出温度と、ウォーミングアップ時の前記温度センサにトナーが付着している状態での検出温度と、を比較した結果に基づき、前記温度センサによる検出温度に対し補正を行う温度補正部と、
を備える画像形成装置。

【請求項2】

前記トナーは、結晶性ポリエステルを含む、
請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記温度制御部は、前記定着器の待機温度を前記トナーの定着温度よりも２０度から４０度低い温度で制御する請求項１又は２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

１６０℃下で２４時間の放置前後において粘度 １．０（１０５Ｐａ．ｓ）になる場合の加熱温度の差が３０〜６０℃の範囲であるトナーを用いて画像形成するプリンタステップと、
定着器によって前記トナーを加熱して定着させる定着ステップと、
前記定着器の表面温度を測定する温度センサが行う温度測定ステップと、
前記定着器の前記表面温度を制御するとともに、前記定着器の待機温度を、前記プリンタステップにおいて形成したトナーの定着温度よりも１０℃〜６０℃低い温度に制御する温度制御ステップと、
前記定着器のウォーミングアップ時の前記温度センサにトナーが付着していない状態での標準検出温度と、ウォーミングアップ時の前記温度センサにトナーが付着している状態での検出温度と、を比較した結果に基づき、前記温度センサによる検出温度に対し補正を行う温度補正ステップと、
を有する画像形成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。

【背景技術】

【0002】

結晶性ポリエステルを用いた低融点トナーは定着装置等の熱に対し素早く溶ける特徴を有する。そこで、結晶性ポリエステル樹脂を使った低融点トナーを用いることで、シートへの低温定着を達成する手法が有効であることが知られている。

【0003】

定着装置では定着装置の温度制御を行う為に接触式サーミスタ（以下「サーミスタ」という。）を用いる場合が多い。サーミスタは、定着装置のヒートローラに接触し、温度測定を行う。したがって、定着処理後のヒートローラに付着したトナーが接触部材であるサーミスタにも付着する。通常の熱定着性トナーは、サーミスタに付着しても自然放置により硬化しサーミスタから離脱する。あるいは、一旦サーミスタへトナーが付着しても、その後の定着時には再び加熱されて軟化するので、定着ローラを傷つけることはない。しかし、結晶性ポリエステルを使ったトナーによるプリントを行った場合、定着ローラ表面がトナーにより傷がつく現象が発生した。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−２１２５４３号公報

【特許文献2】特開２０１６−１７３４２４号公報

【特許文献3】特開２０１５−１１４４６６号公報

【特許文献4】特開２００５−１９６０７８号公報

【特許文献5】特開２０１４−０３８２５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、より不具合の少ない画像を形成することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の画像形成装置は、プリンタ部と、定着器と、温度センサと、温度制御部と、温度補正部と、を持つ。プリンタ部は、１６０℃下で２４時間の放置前後において粘度 １．０（１０５Ｐａ．ｓ）になる場合の加熱温度の差が３０〜６０℃の範囲であるトナーを用いて画像形成する。定着器は、前記トナーを加熱して定着させる。温度センサは、前記定着器の表面温度を測定する。温度制御部は、前記定着器の前記表面温度を制御するとともに、前記定着器の待機温度を、前記プリンタ部が形成したトナーの定着温度よりも１０℃〜６０℃低い温度に制御する。温度補正部は、前記定着器のウォーミングアップ時の前記温度センサにトナーが付着していない状態での標準検出温度と、ウォーミングアップ時の前記温度センサにトナーが付着している状態での検出温度と、を比較した結果に基づき、前記温度センサによる検出温度に対し補正を行う。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施形態の画像形成装置１００の全体構成例を示す外観図。

【図2】第１の実施形態の画像形成装置１００が備える定着装置１３０ａの構成例を示す図。

【図3】第１の実施形態の画像形成装置１００が定着処理を行うための機能構成を表す機能ブロック図。

【図4】第１の実施形態の画像形成装置１００による定着処理の流れを示すフローチャート。

【図5】トナーＡ、トナーＢ及びトナーＣの温度変化に伴う粘度変化を測定した測定結果を表すグラフ。

【図6】第１の実施形態の画像形成装置１００で通紙試験を行った場合の試験結果を表す図。

【図7】第２の実施形態の画像形成装置１００が定着処理を行うための機能構成を表す機能ブロック図。

【図8】ウォーミングアップ時間と温度センサ１３１の測定温度との関係を表すグラフ。

【図9】ウォームアップ時間差ごとのヒートローラ補正温度の一具体例を表す図。

【図10】第２の実施形態の画像形成装置１００による定着処理の流れを示すフローチャート。

【図11】第２の実施形態の画像形成装置１００で通紙試験を行った場合の試験結果を表す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態の画像形成装置及び画像形成方法を、図面を参照して説明する。

【0009】

（第１の実施形態）
まず、結晶性ポリエステルを使ったトナーによるプリント時に、定着器に傷が発生するメカニズムについて説明する。本発明者らは、結晶性ポリエステルを使ったトナーでは、サーミスタに付着したトナーが、定着器が定着温度付近で長時間加熱されることにより、トナーの熱特性が変化することが見出した。通常のプリント動作（記録紙への定着を行っている状態）においてはサーミスタに付着、堆積したトナーが、サーミスタへの付着とサーミスタからの離脱を繰り返すが、印字動作を行わず定着器が定着温度付近で待機する状態が長い場合は、サーミスタに堆積したトナーは長時間定着装置から加熱されることになる。この場合にサーミスタに堆積したトナーの熱特性が通常のトナーよりも粘度が高い方向に不可逆的に硬化する。この硬化現象により、トナーがヒートローラを傷付け、傷に入り込んだトナーにより画像スジ等の画像弊害が発生する。

【0010】

図１は、第１の実施形態の画像形成装置１００の全体構成例を示す外観図である。画像形成装置１００は、例えば複合機である。画像形成装置１００は、ディスプレイ１１０、コントロールパネル１２０、プリンタ部１３０、シート収容部１４０及び画像読取部２００を備える。なお、画像形成装置１００のプリンタ部１３０は、トナー像を定着させる装置であってもよいし、インクジェット式の装置であってもよい。

【0011】

画像形成装置１００は、トナー等の現像剤を用いてシート上に画像を形成する。シートは、例えば紙やラベル用紙である。シートは、その表面に画像形成装置１００が画像を形成できる物であればどのような物であってもよい。トナーは所定の環境に晒されることで粘度が硬化する低融点トナーがある。所定の環境とは、例えば、ヒートローラ近傍のように、長時間、高温に置かれる環境等である。長時間は、例えば２４時間である。高温は、例えば定着温度の１６０である。低融点トナーは例えば、結晶性ＰＥＳが用いられたトナーである。

【0012】

ディスプレイ１１０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の画像表示装置である。ディスプレイ１１０は、画像形成装置１００に関する種々の情報を表示する。

【0013】

コントロールパネル１２０は、複数のボタンを有する。コントロールパネル１２０は、ユーザの操作を受け付ける。コントロールパネル１２０は、ユーザによって行われた操作に応じた信号を、画像形成装置１００の制御部に出力する。なお、ディスプレイ１１０とコントロールパネル１２０とは一体のタッチパネルとして構成されてもよい。

【0014】

プリンタ部１３０は、画像読取部２００によって生成された画像情報又は通信路を介して受信された画像情報に基づいて、シート上に画像を形成する。プリンタ部１３０は、例えば以下のような処理によって画像を形成する。プリンタ部１３０の画像形成部は、画像情報に基づいて感光体ドラム上に静電潜像を形成する。プリンタ部１３０の画像形成部は、静電潜像に現像剤を付着させることによって可視像を形成する。現像剤の具体例として、トナーがある。プリンタ部１３０の転写部は、可視像をシート上に転写する。プリンタ部１３０の定着部は、シートに対して加熱及び加圧を行うことによって、可視像をシート上に定着させる。なお、画像が形成されるシートは、シート収容部１４０に収容されているシートであってもよいし、手指しされたシートであってもよい。

【0015】

シート収容部１４０は、プリンタ部１３０における画像形成に用いられるシートを収容する。

【0016】

画像読取部２００は、読み取り対象の画像情報を光の明暗として読み取る。画像読取部２００は、読み取られた画像情報を記録する。記録された画像情報は、ネットワークを介して他の情報処理装置に送信されてもよい。記録された画像情報は、プリンタ部１３０によってシート上に画像形成されてもよい。

【0017】

図２は、第１の実施形態の画像形成装置１００が備える定着装置１３０ａの構成例を示す図である。定着装置１３０ａは、プリンタ部１３０が備える。定着装置１３０ａは、温度制御部１５２、温度センサ１３１、熱源１３２、ヒートローラ１３３及びプレスローラ１３４を備える。定着装置１３０ａは、シートに付着したトナーを溶かす。定着装置１３０ａは、溶かしたトナーに圧力を加えることでシートに付着させる。温度制御部１５２は、制御部１５０（図３参照）が備える。

【0018】

温度制御部１５２は、ヒートローラ１３３の温度を所定の温度範囲に制御する。温度制御部１５２は、温度センサ１３１から受け付けた温度情報に基づいて、熱源１３２への電力供給量を上昇させるか又は下降させるかの判定を行う。温度制御部１５２は判定結果に基づいて、熱源１３２からの供給電力を決定する。所定の温度範囲とは、定着時には、目標定着温度範囲内であり、プリンタ部１３０が画像形成を行っていない待機時には、待機温度範囲に制御する。本実施形態では、目標定着温度は１６０度°とした。

【0019】

温度センサ１３１は、ヒートローラ１３３の温度を測定する。温度センサ１３１は、例えば接触式サーミスタである。温度センサ１３１は、ヒートローラ１３３に接触する接触面の表面温度を測定する。温度センサ１３１は、測定した温度を温度制御部１５２に出力する。

【0020】

熱源１３２は、発熱することでヒートローラ１３３を加熱する。熱源１３２は、例えばハロゲンランプである。熱源１３２は、温度制御部１５２が決定した温度に基づいて発熱量を変化させる。熱源１３２は、ヒートローラ１３３の内部に配置される。

【0021】

ヒートローラ１３３は、ヒートローラ１３３とプレスローラ１３４との間を通過するシートに付着したトナーを表面温度により溶かす。ヒートローラ１３３は、熱源１３２によって加熱される。画像形成中の場合、ヒートローラ１３３の表面温度は定着温度が維持される。スタンバイ状態の場合、ヒートローラ１３３の表面温度は定着温度以下の温度が維持される。ヒートローラ１３３は、回転することでシートを通過させる。

【0022】

プレスローラ１３４は、ヒートローラ１３３とプレスローラ１３４との間を通過するシートに圧力を与える。プレスローラ１３４が圧力を与えることによって、ヒートローラ１３３によって溶かされたトナーをシートに定着させる。プレスローラ１３４は、回転することでシートを通過させる。

【0023】

図３は、第１の実施形態の画像形成装置１００が定着処理を行うための機能構成を表す機能ブロック図である。画像形成装置１００は、ディスプレイ１１０、コントロールパネル１２０、定着装置１３０ａ及び制御部１５０を備える。定着装置１３０ａは、温度センサ１３１、熱源１３２、ヒートローラ１３３及びプレスローラ１３４を備える。以下、図１、図２にて説明済みの機能については説明を省略する。

【0024】

制御部１５０は、画像形成装置１００の各部の動作を制御する。制御部１５０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備えた装置により実行される。制御部１５０は、画像形成プログラムを実行することによって、画像形成制御部１５１及び温度制御部１５２として機能する。画像形成制御部１５１は、コントロールパネル１２０から受け付けた指示に基づいて、プリンタ部１３０に画像形成処理をさせる。

【0025】

図４は、第１の実施形態の画像形成装置１００による定着処理の流れを示すフローチャートである。画像形成装置１００は、スタンバイ状態で待機する（ＡＣＴ１０１）。画像形成装置１００のコントロールパネル１２０は、ユーザから画像形成の指示を受け付ける（ＡＣＴ１０２）。温度制御部１５２は、熱源１３２を発熱させることで、ヒートローラ１３３を加熱する（ＡＣＴ１０３）。温度センサ１３１は、ヒートローラ１３３の表面温度を取得する（ＡＣＴ１０４）。温度制御部１５２は、取得した表面温度と定着温度とが等しい、又は許容できる温度範囲内か否かを判定する（ＡＣＴ１０５）。表面温度と定着温度とが等しくない、又は許容できる温度範囲内ではない場合（ＡＣＴ１０５：ＮＯ）、処理はＡＣＴ１０３へ遷移する。表面温度と定着温度とが等しい、又は許容できる温度範囲内である場合（ＡＣＴ１０５：ＹＥＳ）、プリンタ部１３０は画像形成処理を行う（ＡＣＴ１０６）。画像形成処理が終了すると、画像形成装置１００はスタンバイ状態に遷移する（ＡＣＴ１０７）。

【0026】

ここでトナーについて説明する。トナーＡ、トナーＢ及びトナーＣを以下の方法で用意した。なお、トナーＢは、トナーＡを、１６０℃で２４時間放置したものであるため、説明を省略する。
トナーＡ；
ポリエステル樹脂（バインダー） ８０重量部
結晶性ポリエステル樹脂 １０重量部
エステルワックス ３重量部
着色剤（ＭＡ−１００） ６重量部
帯電制御剤（Ａｌ＋Ｍｇを含むポリサッカライド化合物） １重量部
上記材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、二軸押し出し機により溶融混練をした。得られた溶融混練物を冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次いでジェット粉砕機で微粉砕、分級を行い、体積平均径７μｍの粉体を得た。この粉体１００重量部に対し、下記添加剤をヘンシェルミキサーにより添加混合してトナーを製造した。
平均一次粒子径が３０ｎｍの疎水性シリカ １重量部
平均一次粒子径が２０ｎｍの疎水性酸化チタン ０．５重量部
トナーＣ；
トナーＣは、トナーＡが含有するポリエステル樹脂を７５重量部及び結晶性ポリエステル樹脂を１５重量部に変えた以外は、トナーＡと同様に製造したもので、さらに、１６０度の環境に２４時間放置したものである。

【0027】

図５は、トナーＡ、トナーＢ及びトナーＣの温度変化に伴う粘度変化を測定した測定結果を表すグラフである。グラフの横軸は、トナーの加熱温度を表す。グラフの縦軸は、トナーの粘度を表す。熱履歴によりトナーが硬化する特性は、熱履歴を受ける前後で、各トナーの粘度がどの程度異なるかをみることで特定できる。本実施形態では、トナーを１６０度の環境に２４時間放置する前と放置した後の粘度測定結果から、トナーの粘度が１．０（１０^５Ｐａ．ｓ）となる温度差で表している。粘度１．０（１０^５Ｐａ．ｓ）は、トナーによりヒートローラ１３３の表面を傷つけることがない大きさという観点で選定した。トナーの粘度は、島津製作所製のフローテスタＣＦＴ５００Ｄを用いて以下の条件にて測定された。
昇温速:２．５度/分、試験荷重:１０ｋｇ、予熱時間:３００秒、ダイ穴径:１．０ｍｍ、ダイ長さ:１．０ｍｍ。

【0028】

トナーＡは、１６０度の環境に２４時間放置する前の低融点トナーである。矢印３０１は、トナーＡが粘度１．０（１０^５Ｐａ．ｓ）となる温度を表す。矢印３０１によると、温度が９０度のときにトナーＡは粘度が１．０（１０^５Ｐａ．ｓ）となる。トナーＢを１６０度の環境に２４時間放置した後のトナーＡである。矢印３０２は、トナーＢが粘度１．０（１０^５Ｐａ．ｓ）となる温度を表す。矢印３０２によると、温度が１５０度のときにトナーＢは粘度が１．０（１０^５Ｐａ．ｓ）となる。従って、低融点トナーが放置前後で、粘度が１．０（１０^５Ｐａ．ｓ）となる温度差は、１５０度−９０度＝６０度となる。トナーＣは、トナーＢとは異なるトナーである。矢印３０３は、トナーＣが粘度１．０（１０^５Ｐａ．ｓ）となる温度を表す。矢印３０３によると、温度が２００度のときにトナーＣは粘度が１．０（１０^５Ｐａ．ｓ）となる。従って、低融点トナーと比較して粘度が１．０（１０^５Ｐａ．ｓ）となる温度差は、２００度−９０度＝１１０度となる。

【0029】

図６は、第１の実施形態の画像形成装置１００で通紙試験を行った場合の試験結果を表す図である。通紙試験は右の条件で行われた。通紙試験では、１６０度の環境に２４時間放置された前後の粘度変化が６０度であるトナーＡが用いられた（実施例１〜実施例３、比較例１〜比較例４）。通紙試験では、画像形成装置１００として、東芝製ＭＦＰ ｅ−ＳＴＵＤＩＯ ５００８Ａが用いられた。通紙試験では、印字率８％として画像形成された。

【0030】

通紙試験では、ヒートローラ１３３の温度がスタンバイ状態から定着温度に到達するまでの復帰時間を右の基準で判定した。復帰時間が１０秒以下の場合、◎と判定する。復帰時間が２０秒以下の場合、○と判定する。復帰時間が２１秒以上の場合、×と判定する。

【0031】

通紙試験では、ヒートローラ１３３に傷が発生し、画像に弊害が発生するレベルを以下基準で判定した。通紙枚数が３０万枚以上の場合、◎と判定する。通紙枚数が１５万枚以上３０万枚未満の場合、○と判定する。通紙枚数が１５万枚未満の場合、×と判定する。

【0032】

通紙試験では、復帰時間と通紙枚数との判定結果に基づいて、最終判定を行う。最終判定は、復帰時間と通紙枚数とのいずれか一つが×と判定された場合、最終判定は×と判定される。復帰時間と通紙枚数とのいずれにも×と判定されなかった場合、最終判定は○と判定される。

【0033】

図６の実施例１は、画像形成時の定着温度１６０度に対し、スタンバイ状態時の温度は３０度低い、１３０度として通紙試験を行った結果を表す。スタンバイ状態時の温度から定着温度への復帰時間は、１５秒であった。したがって、復帰時間は○とした。また、図２に示す定着装置１３０ａのヒートローラ１３３への傷の確認を行いながら通紙した結果、２９万枚地点にてヒートローラ１３３への傷が発生した。したがって、ヒートローラ傷は○とした。復帰時間及びヒートローラ傷の結果より、最終判定は〇とした。

【0034】

図６の実施例２は、画像形成時の定着温度１６０度に対し、スタンバイ状態時の温度は６０度低い、１００度として通紙試験を行った結果を表す。スタンバイ状態時の温度から定着温度への復帰時間は、１８秒であった。したがって、復帰時間は○とした。また、図２に示す定着装置１３０ａのヒートローラ１３３への傷の確認を行いながら通紙した結果、３５万枚地点にてヒートローラ１３３への傷が発生した。したがって、ヒートローラ傷は◎とした。復帰時間及びヒートローラ傷の結果より、最終判定は〇とした。

【0035】

図６の実施例３は、画像形成時の定着温度１６０度に対し、スタンバイ状態時の温度は１０度低い、１５０度として通紙試験を行った結果を表す。スタンバイ状態時の温度から定着温度への復帰時間は、１０秒であった。したがって、復帰時間は◎とした。また、図２に示す定着装置１３０ａのヒートローラ１３３への傷の確認を行いながら通紙した結果、１６万枚地点にてヒートローラ１３３への傷が発生した。したがって、ヒートローラ傷は○とした。復帰時間及びヒートローラ傷の結果より、最終判定は〇とした。

【0036】

図６の比較例１は、画像形成時の定着温度１６０度に対し、スタンバイ状態時の温度も同じ、１６０度として通紙試験を行った結果を表す。スタンバイ状態時の温度から定着温度への復帰時間は、０秒であった。したがって、復帰時間は◎とした。また、図２に示す定着装置１３０ａのヒートローラ１３３への傷の確認を行いながら通紙した結果、１２万枚地点にてヒートローラ１３３への傷が発生した。したがって、ヒートローラ傷は×とした。復帰時間及びヒートローラ傷の結果より、最終判定は×とした。

【0037】

図６の比較例２は、画像形成時の定着温度１６０度に対し、スタンバイ状態時の温度は８度低い、１５２度として通紙試験を行った結果を表す。スタンバイ状態時の温度から定着温度への復帰時間は、６秒であった。したがって、復帰時間は◎とした。また、図２に示す定着装置１３０ａのヒートローラ１３３への傷の確認を行いながら通紙した結果、１４万枚地点にてヒートローラ１３３への傷が発生した。したがって、ヒートローラ傷は×とした。復帰時間及びヒートローラ傷の結果より、最終判定は×とした。

【0038】

図６の比較例３は、画像形成時の定着温度１６０度に対し、スタンバイ状態時の温度は６２度低い、９８度として通紙試験を行った結果を表す。スタンバイ状態時の温度から定着温度への復帰時間は、２２秒であった。したがって、復帰時間は×とした。また、図２に示す定着装置１３０ａのヒートローラ１３３への傷の確認を行いながら通紙した結果、３６万枚地点にてヒートローラ１３３への傷が発生した。したがって、ヒートローラ傷は◎とした。復帰時間及びヒートローラ傷の結果より、最終判定は×とした。

【0039】

図６の比較例４は、画像形成時の定着温度１６０度に対し、スタンバイ状態時の温度は８０度低い、８０度として通紙試験を行った結果を表す。スタンバイ状態時の温度から定着温度への復帰時間は、２５秒であった。したがって、復帰時間は×とした。また、図２に示す定着装置１３０ａのヒートローラ１３３への傷の確認を行いながら通紙した結果、３９万枚地点にてヒートローラ１３３への傷が発生した。したがって、ヒートローラ傷は◎とした。復帰時間及びヒートローラ傷の結果より、最終判定は×とした。

【0040】

図６の比較例５は、トナーとしてトナーＣの１６０℃２４時間放置する前のトナーを用い、画像形成時の定着温度１６０度に対し、スタンバイ状態時の温度を３０度低い１３０度として通紙試験を行った結果を表す。スタンバイ状態時の温度から定着温度への復帰時間は、１５秒であった。したがって、復帰時間は〇とした。また、図２に示す定着装置１３０ａのヒートローラ１３３への傷の確認を行いながら通紙した結果、１０万枚地点にてヒートローラ１３３への傷が発生した。したがって、ヒートローラ傷は×とした。復帰時間及びヒートローラ傷の結果より、最終判定は×とした。

【0041】

通紙試験によると、スタンバイ状態のヒートローラの温度は、定着温度よりも-１０度から-６０度の範囲を維持することで、温度センサ１３１に堆積した低融点トナーが、ヒートローラ１３３から受ける熱影響を軽減できる。その中でも、スタンバイ状態のヒートローラ１３３の表面温度は、定着温度よりも-２０度から-４０度の範囲を維持することが望ましい。

【0042】

このような構成をとることにより、温度制御部１５２は、スタンバイ状態のヒートローラの温度を定着温度よりも-１０度から-６０度の範囲を維持できる。これによって、温度センサ１３１に堆積した低融点トナーが、ヒートローラ１３３から受ける熱影響を軽減できる。したがって、低融点トナーの粘度が硬化し、ヒートローラ１３３を傷つけることを減らすことができ、より不具合の少ない画像を形成することができる。さらに、温度制御部１５２は、スタンバイ状態のヒートローラの温度を定着温度よりも-２０度から-４０度の範囲を維持することで、低融点トナーが、ヒートローラ１３３から受ける熱影響をさらに軽減できる。

【0043】

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態における画像形成装置１００について説明する。この実施形態で用いられるトナーは、上述のトナーＡである。スタンバイ温度を定着温度よりも下げる点は第１の実施形態と同じである。図７は、第２の実施形態の画像形成装置１００が定着処理を行うための機能構成を表す機能ブロック図である。画像形成装置１００は、制御部１５０の代わりに制御部１５０ａを備える点で第１の実施形態とは異なるが、それ以外の構成は同じである。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。

【0044】

制御部１５０ａは、画像形成装置１００の各部の動作を制御する。制御部１５０ａは、例えばＣＰＵ及びＲＡＭを備えた装置により実行される。制御部１５０ａは、画像形成プログラムを実行することによって、画像形成制御部１５１、温度制御部１５２及び温度補正部１５３として機能する。

【0045】

温度補正部１５３は、温度センサ１３１によって測定された温度とウォームアップ時間差とに基づいて補正温度を決定する。温度センサ１３１にトナーが付着すると、温度センサ１３１にトナーが付着していない状態での標準測定温度と比べて測定温度の精度が下がる。したがって、温度センサ１３１が定着温度を測定するまでの時間が、トナーが付着していない状態よりも長くなる。ウォームアップ時間差は、トナーが付着していない状態で定着温度へ到達するまでの時間とトナーが付着している状態で定着温度へ到達するまでの時間との差を表す。補正温度は、温度センサ１３１の検知感度が下がった場合に、測定された温度を補正して決定された温度である。温度制御部１５２は、補正温度に基づいて熱源１３２の温度を決定する。

【0046】

図８は、ウォーミングアップ時間と温度センサ１３１の測定温度との関係を表すグラフである。グラフの横軸は、ウォーミングアップ時間を表す。ウォーミングアップ時間は、ヒートローラ１３３の加熱開始からの経過時間を表す。グラフの縦軸は、温度センサ１３１の測定温度を表す。測定温度Ｄは、温度センサ１３１にトナー付着がない基準状態での測定温度を表す。測定温度Ｅは、温度センサ１３１にトナー付着がある状態での測定温度を表す。設定温度は、画像形成時の定着温度を表す。図８によると設定温度は１６０度である。測定温度Ｄが設定温度である１６０度に到達するまでの時間を（t-D）で表す。測定温度Ｅが設定温度である１６０度に到達するまでの時間を（t-E）で表す。

【0047】

図８によると、設定温度は１６０度である。図８によると、測定温度Ｄが１６０度に到達するまでの時間（t-D）は、１６秒である。図８によると、測定温度Ｅが１６０度に到達するまでの時間（t-E）は、１９秒である。温度センサ１３１にトナー付着がある状態では、温度センサ１３１が、１６０度を測定するまで３秒の遅れが生じることがわかる。したがって、ウォームアップ時間差は３秒であることがわかる。

【0048】

図９は、ウォームアップ時間差ごとのヒートローラ補正温度の一具体例を表す図である。温度補正部１５３は、ウォームアップ時間差に基づいて、補正温度を決定する。例えば、ウォームアップ時間差が３秒である場合、ヒートローラ補正温度は−３０度である。したがって、温度補正部１５３は、温度センサ１３１にトナー付着がある状態では、温度センサ１３１の測定温度に３０度を加えた温度を測定温度とする。図９のウォームアップ時間差とヒートローラ補正温度とは、異なる数値が用いられてもよい。例えば、ウォームアップ時間差が２の場合、ヒートローラ補正温度として、−５度が用いられてもよい。

【0049】

図１０は、第２の実施形態の画像形成装置１００による定着処理の流れを示すフローチャートである。画像形成装置１００は、スタンバイ状態で待機する（ＡＣＴ１０１）。
画像形成装置１００のコントロールパネル１２０は、ユーザから画像形成の指示を受け付ける（ＡＣＴ１０２）。温度制御部１５２は、熱源１３２を発熱させることで、ヒートローラ１３３を加熱する（ＡＣＴ１０３）。温度センサ１３１は、ヒートローラ１３３の表面温度を取得する（ＡＣＴ１０４）。温度補正部１５３は、取得された表面温度に基づいて補正温度を決定する（ＡＣＴ２０１）。温度制御部１５２は、補正温度と定着温度とが等しいか否かを判定する（ＡＣＴ２０２）。補正温度と定着温度とが等しくない場合（ＡＣＴ２０２：ＮＯ）、処理はＡＣＴ１０３へ遷移する。補正温度と定着温度とが等しい場合（ＡＣＴ２０２：ＹＥＳ）、プリンタ部１３０は画像形成処理を行う（ＡＣＴ２０３）。画像形成処理が終了すると、画像形成装置１００はスタンバイ状態となる（ＡＣＴ２０４）。

【0050】

図１１は、第２の実施形態の画像形成装置１００で通紙試験を行った場合の試験結果を表す図である。通紙試験は第１の実施形態で行われた際の条件と同じ条件で行われた。

【0051】

図１１の実施例４は、ウォームアップ時間差が１の場合、ヒートローラ補正温度を−１０度として通紙試験を行った結果を表す。図２に示す定着装置１３０ａのヒートローラ１３３への傷の確認を行いながら通紙した結果、２６万枚地点にてヒートローラ１３３への傷が発生した。したがって、ヒートローラ傷は○とした。最終判定は〇とした。

【0052】

図１１の実施例５は、ウォームアップ時間差が２の場合、ヒートローラ補正温度を−２０度として通紙試験を行った結果を表す。図２に示す定着装置１３０ａのヒートローラ１３３への傷の確認を行いながら通紙した結果、２８万枚地点にてヒートローラ１３３への傷が発生した。したがって、ヒートローラ傷は○とした。最終判定は〇とした。

【0053】

このような構成をとることにより、温度補正部１５３は、測定温度に補正を加えることで、適切なヒートローラの表面温度を測定できる。したがって、温度センサ１３１に堆積した低融点トナーは、ヒートローラ１３３から受ける熱影響を軽減できる。さらに、画像形成装置１００は、スタンバイ状態からの復帰時間を短縮できる。したがって、低融点トナーの粘度が硬化し、ヒートローラ１３３を傷つけることを減らすことができ、より不具合の少ない画像を形成することができる。さらに、画像形成処理に伴うユーザの待ち時間を減らすことができる。

【0054】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、温度制御部１５２を持つことにより、より不具合の少ない画像を形成することができる。

【0055】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0056】

１００…画像形成装置、１１０…ディスプレイ、１２０…コントロールパネル、１３０…プリンタ部、１３１…温度センサ、１３２…熱源、１３３…ヒートローラ、１３４…プレスローラ、１４０…シート収容部、１５０…制御部、１５１…画像形成制御部、１５２…温度制御部、１５０ａ…制御部、１５３…温度補正部、２００…画像読取部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】